15必修二化学能与电能（一）.ppt

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1、 全力投入会使你与众不同，你全力投入会使你与众不同，你是最优秀的，你一定能做的更好！是最优秀的，你一定能做的更好！ 请拿出你的请拿出你的导学案导学案15、双色笔、双色笔、练习本，还有你的练习本，还有你的激情！激情！温馨提示水电站水电站火电站火电站 电能是现代社会电能是现代社会中应用最广泛、使用中应用最广泛、使用最方便、污染最小的最方便、污染最小的一种二次能源，又称一种二次能源，又称为电力。为电力。（2 2） 合作学习合作学习8分钟分钟重点讨论以下问题：重点讨论以下问题： (1)教材教材P41“学与问学与问” (2) 组成原电池的条件组成原电池的条件 (3)学案学案15中错题中错题要求：要求：(

2、1) 小组长分工合作，积极思考，大胆质疑，组长搞好控制。小组长分工合作，积极思考，大胆质疑，组长搞好控制。(2)讨论时人人参与，大声表达自己的思想。讨论时人人参与，大声表达自己的思想。 先一对一分层讨论，再小组内先一对一分层讨论，再小组内 集中讨论集中讨论； 组长安排好组长安排好A帮帮B，B帮帮C，A层要注意拓展总结。层要注意拓展总结。(3) 没解决的问题及时反馈给老师，新生成的问题组长记录好，点评没解决的问题及时反馈给老师，新生成的问题组长记录好，点评 中要大胆积极质疑。中要大胆积极质疑。 激情来自激情来自你的积极主动你的积极主动蒸汽蒸汽电能电能水能水能风能风能石油石油天然气天然气原煤原煤一

3、次一次能源：能源：二次二次能源：能源：直接直接从自然界取得的能源。从自然界取得的能源。一次能源一次能源经加工、转换经加工、转换得到能源。得到能源。2001年我国发电总量构成年我国发电总量构成火电火电81%81%水电水电18%18%其它其它1%1%火电火电水电水电其它其它估计在估计在2050年火电仍居首位年火电仍居首位思考：火力发电思考：火力发电的工作原理是什么？的工作原理是什么？ 一一、化学能与电能的相互转化、化学能与电能的相互转化化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机火力发电厂工作原理示意图火力发电厂工作原理示意图 CuZnZnZnCBA*实验探究实验探究1 1

4、* 注意观察现象注意观察现象DCuCu稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸 CuZn实验2-4 现现 象象铜片铜片锌片锌片电流表电流表铜片上有大量气泡铜片上有大量气泡锌片不断溶解无气泡锌片不断溶解无气泡电流表指针偏转电流表指针偏转AZnCuSO42H+H+讨论讨论1：铜与稀硫酸不反应，铜与稀硫酸不反应，但与锌片相连后，铜片上但与锌片相连后，铜片上有气泡产生有气泡产生，是什么气体？是什么气体？如何生成的如何生成的?讨论讨论2：电子是哪种金属失去电子是哪种金属失去的？电子是否通过溶液流到铜的？电子是否通过溶液流到铜片上？片上？讨论讨论3：锌片和铜片上各发锌

5、片和铜片上各发生什么反应？试写出反应生什么反应？试写出反应方程式。方程式。CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 电流的产生过程电流的产生过程灯泡灯泡CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用实质实质:将将氧化反应、还原反应分开在两极进氧化反应、还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移到行，还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂，将电子转移的过程变为电子的定氧化剂，将电子转移的过程变为电子的定向移动，从而产生电流。向移动，从而产生电流。 原电池原电

6、池1 1. .概念：概念：将化将化学能转变为电学能转变为电能的装置叫做能的装置叫做原电池原电池CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡负极：负极：电子流电子流出的一极出的一极正极：正极：电子流电子流入的一极入的一极（Zn）（Cu）学与问：学与问：根据你所了解的电学知识加以分析，根据你所了解的电学知识加以分析，电流的方向如何？电流的方向与电子的方向电流的方向如何？电流的方向与电子的方向有何关系？如何判定装置的正、负极？有何关系？如何判定装置的正、负极？、电极反应：、电极反应： 锌片锌片(负极负极)： 铜片铜片(正极正极)：Zn-2e- = Zn2+ 2H+2e-=H2 、电池反应

7、：、电池反应： Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Zn+2H+=Zn2+H2氧化反应氧化反应还原反应还原反应AZnCuSO42H+H+e正极正极负极负极2、原电池工作原理：、原电池工作原理： 电子流动方向：电子流动方向：外电路：从负极沿导线流到正极外电路：从负极沿导线流到正极 失负（负氧）失负（负氧） 得正（正还）得正（正还） 原电池的正负极判断原电池的正负极判断 一般一般较活泼金属为负极较活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或导电的非金属为正极。活泼性较弱的金属或导电的非金属为正极。 电流由正极电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。流向负极，电子由负极流向正极。 失电子发生氧化反失电子发生氧

8、化反应的是负极应的是负极，得电子发生还原反应的是正极。，得电子发生还原反应的是正极。 阳阳离子移向正极，阴离子移向负极。离子移向正极，阴离子移向负极。 溶解的极为负极溶解的极为负极，增重或有，增重或有气泡放出的为正极。气泡放出的为正极。（1）根据）根据电极材料电极材料：（2）根据）根据电流方向或电子流向电流方向或电子流向：（3）根据）根据电极反应类型电极反应类型：（4）根据里）根据里电解质溶液离子定向移动电解质溶液离子定向移动方向：方向： （5）根据）根据现象现象：【思考】负极反应失电子总数【思考】负极反应失电子总数 正正极反应得电子总数极反应得电子总数 外电路中通外电路中通过的电子总数过的电

9、子总数. . 2、原电池的原理、原电池的原理从化学反应看，原电池的原理是从化学反应看，原电池的原理是_ 反应中的还反应中的还原剂电子经过导线传递给氧化剂，使原剂电子经过导线传递给氧化剂，使 和和 分别在分别在两个电极两个电极上进行上进行 较活泼较活泼的电极，是原电池的，它的电极，是原电池的，它 电子，发生电子，发生反应反应 较较不不活泼活泼的电极，是原电池的，它的电极，是原电池的，它 电子，发电子，发生反应生反应氧化还原氧化还原失去失去氧化反应氧化反应负负极极失失去去氧氧化化正正极极得得到到还还原原还原反应还原反应D观察：电流计指针是否偏转。观察：电流计指针是否偏转。 ACB*实验探究实验探究

10、2*稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 乙醇乙醇 稀硫酸稀硫酸CZnZn AA AZnZnCuCuZnA B B偏转偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转3. 3.构成原电池的条件构成原电池的条件 有两种活动性不同的金属（或一种是有两种活动性不同的金属（或一种是非非金属导体如碳棒）做电极，其一能和电金属导体如碳棒）做电极，其一能和电解质发生反应。解质发生反应。 两电极要相连接或接触，两电极要相连接或接触，插入插入电解质溶电解质溶 液液中，中，形成形成闭合闭合回路。回路。 自发进行的氧化还原反应。自发进行的氧化还原反应。 负极负极:较活泼的金属较活泼的金属正极正极: :较不活泼的金属或非金属导体较不活

11、泼的金属或非金属导体请判断下例各装置是否是原电池？为什么？请判断下例各装置是否是原电池？为什么？两极一液一连线两极一液一连线ZnAZnSO42H+H+AZnSO42H+H+CAZnCu煤油煤油SO42H+H+SO42ZnH+H+CuA(x)(x)()(x)AZnSO42H+H+木条木条(x)二二. .设计原电池设计原电池氧化还原反应：氧化还原反应：FeFe CuCu2 2= Fe= Fe2 2 + Cu+ CuCAFe硫酸铜溶液硫酸铜溶液电极材料：电极材料：负极：铁棒负极：铁棒正极：石墨棒或铜棒等其他正极：石墨棒或铜棒等其他还原性比铁弱的导体还原性比铁弱的导体电解质溶液：硫酸铜溶液电解质溶液：

12、硫酸铜溶液(4)、试设计一个原电池，使之发生的总反应方程式为、试设计一个原电池，使之发生的总反应方程式为 2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，画出装置图，并写出正、负极，画出装置图，并写出正、负极 电极反应式及电池总反应的离子方程式。（提示：可用石墨电极反应式及电池总反应的离子方程式。（提示：可用石墨 作电极）。作电极）。CuCFeCl3溶液负极：负极：Cu-2e-=Cu2+正极：正极：2Fe3+2e-=2Fe2+总反应的离子方程式：总反应的离子方程式：Cu + 2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+水果电池水果电池氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解

13、质溶液失失e,沿导线传递，有电流产生沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e=H2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H+2e=H2Zn2e=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）小结：小结：(1)、下列各种情况是否形成了原电池？、下列各种情况是否形成了原电池？AgFeG盐酸溶液盐酸溶液含杂质含杂质C的的Fe片片盐酸溶液盐酸溶液AlMgGCCl4溶液溶液CuZnGAFEDCB盐酸溶液盐酸溶液C

14、uZnCuSO4溶液溶液H2SO4溶液溶液CuCG当堂检测(2)、下面是某同学设计的四种原电池、下面是某同学设计的四种原电池,其中其中铁片铁片上逐渐上逐渐析出铜析出铜的是的是( )组别组别负极负极正极正极电解质溶液电解质溶液AFeCuCuSO4溶液溶液BZnFeCuSO4溶液溶液CZnFeH2SO4溶液溶液DFeCuH2SO4溶液溶液B：(3)下列装置哪些可以形成原电池下列装置哪些可以形成原电池? 形成形成原电池的写出电极反应式原电池的写出电极反应式,并指出电子流向。并指出电子流向。负极：负极：Fe - 2e-=Fe2+正极：正极：2H+ + 2e- = H2负极：负极：Zn - 2e-=Zn2+正极：正极： Cu2+ + 2e- = CuXe-e-